KR20190126889A - 전자 디바이스로부터 전자 시계로 데이터를 동기적으로 송신하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 디바이스로부터 전자 시계로 데이터를 송신하기 위한 방법 (Pcd) 에 관한 것으로, 그 방법은 다음의 단계들: - 전자 디바이스의 광 소스를 통해 광 신호들의 시퀀스를 방출하는 단계 (Pcd_Em1) 로서, 각각의 신호는 적어도 4 개의 광도 레벨들의 세트에 속하는 광도 레벨을 갖고, 상기 시퀀스는 송신될 상기 데이터의 코드에 대응하는, 상기 광 신호들의 시퀀스를 방출하는 단계 (Pcd_Em1); - 시퀀스를 재구성하기 위해, 시계의 포토트랜지스터로 연속적인 광도 레벨들을 검출하는 단계 (Pcd_Det1); - 데이터를 재구성하기 위하여 시퀀스를 디코딩하는 단계 (Pcd_Dec) 를 포함하고, 적어도 4 개의 광도 레벨들의 세트는 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할되고, 시퀀스의 2 개 중 하나의 광 신호는 제 1 부분에 속하는 광도 레벨을 갖고, 다른 신호들은 제 2 부분에 속하는 광도 레벨을 갖는다.

Description

전자 디바이스로부터 전자 시계로 데이터를 동기적으로 송신하기 위한 방법

본 발명은 전자 시계들의 분야에 관한 것이다. 본 발명은 특히 전자 디바이스로부터 전자 시계로 데이터를 송신하기 위한 방법에 관한 것이다.

스마트 폰과 같은 전자 디바이스와 통신 가능한 "연결형" 시계들로 지칭된 시계들은, 지난 몇년 동안, 시계학의 비즈니스에서 무시할 수 없었다. 이러한 시계는, 특히 푸시버튼들의, 크라운들의 및/또는 터치 제어들의 활성화를 통해, 수동으로 조정될 수도 있고, 이것은 사용자 또는 애프터 서비스가 조정의 업무를 수행하는데 비교적 제약적이다.

이들 결점들을 회피하기 위해, 블루투스 저 에너지 기술 또는 다른 근거리장 통신 기술을 지원하는 디바이스들을 갖추는 것에 의해, 이제 전자 시계를 자동적으로 조정하는 것이 가능하다. 그러나, 이들 디바이스들은 구현하기 매우 복잡하고 특정 통신 수단 및 특히 안테나가 전자 디바이스와 시계 양자 모두에 통합되도록 요구한다. 그들은 또한 인증을 받아야 하며, 이것은 추가적인 비용을 야기한다.

특허 출원 EP16157655호에서, 전자 디바이스, 통상적으로 스마트 폰으로부터 전자 시계로 조정 데이터를 전송하는 새로운 방식이 제안되고, 이 조정 데이터를 전송하는 방식은 전술한 솔루션들보다 더 간단하고 덜 비싸다. 데이터가 전송되게 하기 위해, 시계는 전자 디바이스의 광 소스에서 비롯되는 광 신호들을 검출하도록 의도된 포토트랜지스터를 포함한다. 이들 광 신호들은 2-상태 변조에 의해 데이터를 인코딩하고, 그 2 상태들은 광의 존재 또는 부재이다. 그러나, 이 타입의 바이폴라 광 변조는 비교적 낮은 송신 레이트들만을 허용하는 결점을 갖는다. 더욱이, 그 송신은 단지 비동기적일 수 있고, 전자 디바이스들의 오퍼레이팅 시스템들은 방출 주파수에 있어서의 완벽한 안정성이 보장되게 하지 않는다. 따라서, 방출 주기들이 동일한 지속기간들이 아닐 위험이 있고, 이것은 가능하게는 수신 및 디코딩에 있어서 에러들을 야기한다.

본 발명의 목적은, 개선된 광 송신 방법을 제공하는 것에 의해, 이전의 섹션에서 제시된 결점들을 교정하는 것이다.

이것을 위하여, 본 발명은 전자 디바이스로부터 전자 시계로 데이터를 송신하기 위한 방법에 관한 것으로, 그 방법은 다음의 단계들을 포함한다:

- 전자 디바이스의 광 소스로 광 신호들의 시퀀스를 방출하는 단계로서, 각각의 신호는 적어도 4 개의 광도 레벨 (light-intensity level) 들의 세트에 속하는 광도 레벨을 갖고, 상기 시퀀스는 송신될 데이터의 코드에 대응하는, 상기 광 신호들의 시퀀스를 방출하는 단계;

- 시퀀스를 재구성하기 위해, 시계의 포토트랜지스터로 연속적인 광도 레벨들을 검출하는 단계; 및

- 데이터를 재구성하기 위하여 시퀀스를 디코딩하는 단계.

데이터는 적어도 4 개의 상태들을 갖는 광 신호들의 형태로 인코딩되기 때문에, 그 신호들은 적어도 4 개의 레벨들을 가진 광 변조를 통해 이들 데이터를 인코딩한다고 할 것이며, 이 변조는, 보다 간단히, 멀티레벨 광 변조로 지칭된다. 멀티가 의미하는 것은 따라서 적어도 4 이다.

이 방법은, 사용자가 예를 들어 크라운들, 푸시버튼들 또는 터치 제어들을 통한 복잡한 조정을 수행할 필요 없이, 주로 자동적으로 구현될 수 있다는 이점을 갖는다. 물론, 그 방법이 개시되어야 하는데, 이것은 가능하게는, 푸시버튼을 누르는 것에 의해 수동으로, 또는 예를 들어 디폴트에 의해 대기 상태에 있고 플래시들의 소정의 시퀀스의 수신 시 턴 온하는 시스템을 통해 자동적으로 행해진다. 전자 디바이스와 전자 시계 사이의 데이터의 자동 송신은 시계를 프로그래밍하기 훨씬 더 용이하게 한다. 또한, 수동 구성으로부터 발생하는 에러들 또는 부정확성이 회피되게 한다. 사용자는 전자 디바이스의 보다 사용자 친화적인 인터페이스, 통상적으로는 스마트 폰의 애플리케이션을 사용하여, 시계로 전송할 데이터를 선택 및 구성하는 것을 가능하게 한다. 시계가 디스플레이 기능성을 가지면 단문 메시지들을 포함하여, 모든 종류의 데이터가 이 방법으로 송신될 수도 있다. 따라서, 다음 중 임의의 것이 용이하게 행해질 수도 있다: 시간이 설정될 수도 있거나, 시간이 변경될 수도 있거나, 알람이 설정될 수도 있거나, 날짜가 설정될 수도 있거나, 또는 달의 위상, 조수 시간들 및 조석 상수들, 일몰 및 일출 시간들 등과 같은 다른 정보가 송신될 수도 있다.

더욱이, 이 방법은 (비싸고, 부피가 크고 때때로 금속 외부 부품들과 호환성이 없는) 통신 안테나가 프레임 또는 전자 디바이스에 통합되도록 요구하지 않는다는 이점을 갖고, 시계와 전자 디바이스 사이에 광학적으로 통신하기 위한 시스템은 단지 발광 다이오드 타입의 포인트 광 소스 및 포토트랜지스터 타입의 광 센서로 이루어진다.

마지막으로, 본 발명에 따른 방법은, 이하에 설명된 바와 같이, 동기적 송신을 허용한다는 점에서 특히 유리하다.

구체적으로, 적어도 4 개의 광도 레벨들에서 광 신호들을 방출하는 것은 그 데이터에 더하여 클록 신호가 송신되게 한다. 각각의 클록 주기에서, 데이터의 하나의 부분 (예를 들어 하나 이상의 비트들) 은 클록의 위상 (하이 또는 로우 상태) 으로 송신된다. 특히, 클록이 하이 상태에 있을 때, 데이터 부분은 소정의 광도 레벨들에서 코딩되는 반면, 클록이 로우 상태에 있을 때, 상기 데이터 부분은 다른 광도 레벨들에서 코딩된다. 따라서 임계 레벨들을 사용하면, 또한 송신되는 클록 신호를 고려하면서 시계가 데이터를 복원하는 것이 가능하다.

따라서, 하나의 실시형태에서, 적어도 4 개의 광도 레벨들의 세트는 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할되고, 시퀀스의 2 개 중 하나의 광 신호는 제 1 부분에 속하는 광도 레벨을 갖고, 다른 신호들은 제 2 부분에 속하는 광도 레벨을 갖는다.

본 발명에 따른 방법은 다음의 피처들의 하나 또는 기술적으로 가능한 조합을 포함할 수도 있다.

하나의 비제한적 실시형태에서, 그 세트의 광도 레벨들은 밝기 스케일에 걸쳐 규칙적으로 분포된다.

하나의 비제한적 실시형태에서, 방법은 송신에 대한 피드백을 생성하는 추가적인 단계를 포함한다.

하나의 비제한적 실시형태에서, 송신에 대한 피드백을 생성하는 단계는 시계의 발광 다이오드로 광 신호를 방출하는 단계를 포함한다.

하나의 비제한적 실시형태에서, 송신에 대한 피드백을 생성하는 단계는 시계의 디스플레이 수단을 포지셔닝하는 단계를 포함한다.

하나의 비제한적 실시형태에서, 방법은 시계의 다이얼의 이미지를 분석하는 추가적인 단계를 포함하고, 이 이미지는 시계의 디스플레이 수단의 포지셔닝 다음에 전자 디바이스의 비디오 카메라에 의해 촬영된다.

하나의 비제한적 실시형태에서, 전자 디바이스는 휴대용이고, 특히 스마트 폰 또는 전자 태블릿이다.

"휴대용 전자 디바이스" 가 의미하는 것은, 사용자에 의해 휴대 및 운반될 수 있고, 그의 운반 동안 여전히 기능할 수 있는, 사용자 단말기로도 또한 불리는 전자 디바이스이다. 이것은 예를 들어 스마트 폰의 경우이다. 물론, 메인 서플라이를 요구하는 디바이스들, 예를 들어, 데스크톱 컴퓨터들은 이 정의로부터 제외된다. 디바이스들의 조합들, 예를 들어, 주변기기가 무선 또는 유선 링크에 의해 연결되는 휴대용 컴퓨터가 또한 이 정의로부터 제외된다.

이 방법은 하드웨어를 거의 요구하지 않는다는 이점을 갖는다: 그것을 구현하도록 요구되는 적합한 모바일 애플리케이션을 가진 스마트 폰 타입의 휴대용 디바이스면 괜찮다. 그 방법은, 센서와 같은 전용 하드웨어가 컴퓨터에 플러깅되거나 부피가 큰 하드웨어가 사용되는 것을 요구하지 않는다. 올바른 애플리케이션을 갖는 스마트 폰을 가진 사람 (예를 들어, 시계공) 이면 그 방법을 구현할 수 있다.

하나의 비제한적 실시형태에서, 광 소스는 전자 디바이스의 디스플레이 스크린의 구역 (zone) 이다.

하나의 비제한적 실시형태에서, 광 소스는 전자 디바이스용 플래시로서 또한 기능하는 발광 다이오드이다.

본 발명의 상세들은, 첨부된 도면들을 참조하여 주어지는, 다음의 설명을 판독 시 보다 분명히 명백해질 것이다.
- 도 1 은, 스마트 폰의 발광 다이오드에 의해 방출된 광 신호를, 포토트랜지스터를 통해, 수신하는, 다이얼-측이 보이는 시계를 도시하고, 상기 다이오드는 또한, 상기 스마트 폰에서 플래시로서 사용되고, 상기 스마트 폰은 후면 측이 보인다.
- 도 2 는, 스마트 폰 스크린의 섹션에 의해 방출된 광 신호를, 포토트랜지스터를 통해, 수신하는, 후방 측이 보이는 시계를 도시하고, 포토트랜지스터는 상기 섹션에 대면하여 포지셔닝되고, 스마트 폰은 스크린 측이 보인다.
- 도 3 은, 4 개의 광도 레벨들을 가진 동기적 광 변조의 경우에, 클록의 위상에 따른 광도 레벨들을 도시한다.
- 도 4 는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 방법의 교정 단계 전 및 후에, 휴대용 전자 디바이스의 광 소스에 의해 방출된 광도 레벨들을 도시한다.
- 도 5 는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 방법의 단계들을 도시한다.

도 1 및 도 2 는 본 발명에 따른 데이터를 전송하기 위한 방법을 구현하는데 적합한 전자 시계 (MT) 및 전자 디바이스 (AE) 를 도시하고, 그 방법은 도 5 에 도시된다. 특히, 시계 (MT) 는 시계 (MT) 의 마이크로제어기 (미도시) 에 연결되는 포토트랜지스터 (PR) 를 갖추고 있다. 송신 방법은 적어도 4 개의 별개의 광도 레벨들에서 전자 디바이스 (AE) 의 광 소스 (SL) 로 광 신호들의 시퀀스를 방출하는 단계 (단계 Pcd_Em1), 시계 (MT) 의 포토트랜지스터 (PR) 로 광 신호들의 시퀀스를 수신하는 단계 (단계 Pcd_Det1, Det1_Rsc), 및 수신된 시퀀스를 이용할 수 있는 신호로 컨버팅하는 단계 (단계 Pcd_Dec) 로 이루어진다.

도 1 에 도시된 제 1 구성에서, 포토트랜지스터 (PR) 는, 광을 통과시키는 개구 (aperture) 에 대면하여, 프레임 시계 (MT) 의 다이얼 (CD) 아래에 위치된다. 다른 구성에서, 포토트랜지스터 (PR) 는, 광을 통과시키기 위하여 적어도 부분적으로 투명하거나 또는 제거가능한 해치 (hatch) 를 지니는 시계 (MT) 의 후방 측에 위치된다. 물론, 많은 다른 구성들이 예상될 수도 있다.

데이터는 전자 디바이스 (AE) 로부터 광 소스 (SL), 예를 들어, 상기 디바이스 (AE) 의 스크린 (EC) 또는 플래시를 통해 전송된다. 도 1 에 도시된 구성에서, 전자 디바이스 (AE) 는 스마트 폰이고 광 신호들은 광 소스를 형성하는 스마트 폰의 플래시를 통해 방출된다. 플래시가 디바이스의 후면에 위치되기 때문에, 시계 (MT) 의 디스플레이에 행해진 수정들을 또한 시각적으로 모니터링하면서, 데이터의 전송 동안 스마트 폰의 스크린 (EC) 을 사용하여 전송 애플리케이션을 관리하기 위해 디바이스 (AE) 의 스크린 (EC) 을 사용하는 것이 가능하다.

도 2 에 도시된 구성에서, 전자 디바이스 (AE) 는 스마트 폰이고 광 신호들은 스마트 폰의 스크린 (EC) 을 통해 방출된다. 보다 구체적으로는, 스크린 (EC) 은 밝기의 레벨이 균일한 디스크 형상 구역을 포함하고, 상기 구역은 광 소스 (SL) 를 형성한다. 시계 (MT) 는, 발광 (luminous) 디스크에 대면하여, 스마트 폰의 스크린 (EC) 에 바로 기대어 또는 그 반대편에 배치된다. 이 경우에, 전송이 수행되기 전에 애플리케이션에 구성되어야 하고, 시계 (MT) 의 다이얼 (CD) 이 보이지 않으면, 데이터의 전송을 검사하는 단계가 동작 후에 수행되어야 한다. 이 구성은 도 1 의 구성보다 외부 광 소스들에 의해 방해를 받기 쉽지 않다는 이점을 갖는다.

이전의 구성의 하나의 변형 구현에서, 스크린 (EC) 은 광 소스의 범위를 스크린 (EC) 의 구역들 중 하나의 구역으로 제한하기 위하여 2 개의 구역들로 스플리팅될 수도 있다. 스크린 (EC) 의 나머지 구역은 데이터의 전송을 제어하는 애플리케이션의 사용자 인터페이스를 위해 예약된다. 데이터의 송신 및 그의 실행의 검사가 따라서 용이해진다.

도시된 전자 디바이스 (AE) 는 휴대용 타입이지만, 대안적으로 예를 들어, USB 링크에 의해 데스크톱 컴퓨터에 연결된 주변기기일 수 있고, 이 주변기기는 이전의 단락들에서 설명된 것과 같은 광 소스 (주변기기의 스크린의 섹션 또는 발광 다이오드) 를 포함한다는 것에 유의할 것이다. 이 변형은 스마트-폰 타입의 휴대용 전자 디바이스들의 성능에 의해 제한될 수 있는 심볼 레이트를 증가시키는 것을 가능하게 하는 이점을 갖는다.

데이터는 다양한 타입들의 광 변조를 사용하여 전송될 수도 있다. 상기 언급된 바와 같이, NRZ 타입의 바이폴라 변조는 구현하기에 용이하지만 제한된 성능을 갖는다. 따라서, 멀티레벨 광 변조를 실현하기 위해 스마트 폰들의 스크린들 또는 플래시들 (또는 보다 일반적으로 휴대용 전자 디바이스들의 스크린들 또는 플래시들) 에 의해 제공되는 가능성들을 이용하는 것이 유리하다. 구체적으로, 최근의 플래시들 및 스크린들은 일반적으로 적어도 4 개의 별개의 광도 레벨들 (그 중 하나의 레벨은 예를 들어 "광의 방출 없음" 상태에 대응할 수도 있다) 을 방출 가능하다.

본 발명에 따른 동기적 멀티레벨 변조는, 각각의 클록 주기에서, 데이터의 하나의 부분 (예를 들어, 하나의 비트) 뿐만 아니라 클록의 위상 (로우 상태 또는 하이 상태) 이 송신되게 하며, 이것 모두는 광 신호들의 단 하나의 단일 시퀀스에 의한다. 도 3 은, 각각의 클록 위상에서, 하나의 비트 및 상기 위상이 송신되게 하는 4-레벨 동기적 변조의 예를 도시한다. 이 예에서, 위상들 n 및 n+2 는 클록의 로우 상태에 대응하고, 위상들 n+1 및 n+3 은 클록의 하이 상태에 대응한다. 클록의 로우 상태에서, 송신될 비트는 가장 낮은 2 개의 광도 레벨들에서 코딩된다. 클록의 하이 상태에서, 송신될 비트는 가장 높은 2 개의 광도 레벨들에서 코딩된다.

본 발명에 따른 방법의 하나의 실시형태에 따르면, 송신 방법은 시계 (MT) 의 광 소스에 의해 방출된 광도 레벨들을 교정하는 단계를 포함한다. 이들 레벨들은, 그들이 밝기 스케일에 대하여 규칙적으로 분포되도록, 즉 하나의 레벨과 다음 레벨 사이의 밝기 차이가 일정하게 유지되도록 교정된다. 이 단계는 수신기의 부분에 대한 판독 에러들을 회피하기 위하여 다양한 밝기 레벨들의 구별이 최적화되게 한다. 일 예가 도 4 에 도시된다. 이 도면은 교정 전 ("오리지널" 로 표시된 곡선) 및 교정 후 ("정정됨" 으로 표시된 곡선), 인코딩될 데이터에 따른 밝기 레벨들을 도시한다.

하나의 실시형태에서, 방법은 송신에 대한 피드백을 생성하는 단계 (단계 Pcd_Crd) 를 포함하고, 그 피드백은 사용자 또는 전자 디바이스 (AE) 의 의도를 위해 시계 (MT) 에 의해 생성된다. 예를 들어, 송신 동작의 마지막에, 시계의 디스플레이 수단 (AF) (예를 들어, 시계의 시, 분 및 초 바늘들) 은 이를 테면 송신의 성공 또는 실패를 표시하기 위해 포지셔닝될 수도 있다 (단계 Crd_Pos). 디스플레이 수단 (AF) 의 이 특정한 포지션은 사용자에 의해 주목될 수도 있으며, 그 사용자는 따라서 송신의 결과를 통지받는다. 대안적으로, 전자 디바이스 (AE) 는, 그의 비디오 카메라 (CM) 및 이미지 분석 수단에 의해, 시계 (MT) 의 디스플레이 수단 (AF) 의 포지션을 분석하고 (단계 Crd_Aly) 그로부터 송신이 정확히 수행되었는지 안되었는지를 추론할 수도 있다. 또한, 송신의 마지막에, 전자 디바이스 (AE) 의 포토트랜지스터에 의해 수신되도록 의도된 짧은 시퀀스를 방출 (단계 Crd_Em3) 가능한 발광 다이오드를 시계 (MT) 에 추가하는 것이 가능하다. 시퀀스에 의존하여, 전자 디바이스 (AE) 는 송신이 정확히 실행되었는지 여부를 결정할 수도 있다.

마지막으로, 전자 디바이스와 시계 사이의 동기적 멀티레벨 광 송신은 송신 에러들의 위험이 감소되게 한다. 물론, 당업자들은 청구항들의 범위로부터 벗어남 없이 제시된 실시형태들의 다중 변형들을 생성 가능할 것이다.

Claims (9)

1. 전자 디바이스 (AE) 로부터 전자 시계 (MT) 로 데이터를 송신하기 위한 방법 (Pcd) 으로서,
   - 상기 전자 디바이스 (AE) 의 광 소스 (SL) 로 광 신호들의 시퀀스를 방출하는 단계 (Pcd_Em1) 로서, 각각의 신호는 적어도 4 개의 광도 레벨 (light-intensity level) 들의 세트에 속하는 광도 레벨을 갖고, 상기 시퀀스는 송신될 상기 데이터의 코드에 대응하는, 상기 광 신호들의 시퀀스를 방출하는 단계 (Pcd_Em1);
   - 상기 시퀀스를 재구성하기 위해, 상기 시계 (MT) 의 포토트랜지스터 (PR) 로 연속적인 광도 레벨들을 검출하는 단계 (Pcd_Det1); 및
   - 상기 데이터를 재구성하기 위하여 상기 시퀀스를 디코딩하는 단계 (Pcd_Dec) 를 포함하고,
   상기 적어도 4 개의 광도 레벨들의 세트는 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할되고, 상기 시퀀스의 2 개 중 하나의 광 신호는 상기 제 1 부분에 속하는 광도 레벨을 갖고, 다른 신호들은 상기 제 2 부분에 속하는 광도 레벨을 갖는, 송신 방법 (Pcd).
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 세트의 상기 광도 레벨들은 밝기 스케일에 걸쳐 규칙적으로 분포되는, 송신 방법 (Pcd).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 송신에 대한 피드백을 생성하는 추가적인 단계 (Pcd_Crd) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법 (Pcd).
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 송신에 대한 피드백을 생성하는 단계 (Pcd_Crd) 는 상기 시계 (MT) 의 발광 다이오드로 광 신호를 방출하는 단계 (Crd_Em3) 를 포함하는, 송신 방법 (Pcd).
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 송신에 대한 피드백을 생성하는 단계 (Pcd_Crd) 는 상기 시계 (MT) 의 디스플레이 수단 (AF) 을 포지셔닝하는 단계 (Crd_Pos) 를 포함하는, 송신 방법 (Pcd).
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 시계 (MT) 의 다이얼 (CD) 의 이미지를 분석하는 추가적인 단계 (Crd_Aly) 를 포함하고, 이 이미지는 상기 시계 (MT) 의 상기 디스플레이 수단 (AF) 의 상기 포지셔닝 다음에 상기 전자 디바이스 (AE) 의 비디오 카메라 (CM) 에 의해 촬영되는, 송신 방법 (Pcd).
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전자 디바이스 (AE) 는 휴대용이고, 특히 스마트 폰 또는 전자 태블릿인 것을 특징으로 하는 송신 방법 (Pcd).
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광 소스 (SL) 는 상기 전자 디바이스 (AE) 의 디스플레이 스크린 (EC) 의 구역 (zone) 인 것을 특징으로 하는 송신 방법 (Pcd).
9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광 소스 (SL) 는 상기 전자 디바이스 (AE) 용 플래시로서 또한 기능하는 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 송신 방법 (Pcd).

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